Sostenibilidad y durabilidad de elementos estructurales superficiales en base madera : el caso del CLT

Galván Rodríguez, Jorge (2017). Sostenibilidad y durabilidad de elementos estructurales superficiales en base madera : el caso del CLT. Tesis (Doctoral), E.T.S. Arquitectura (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.46891.

Descripción

Título: Sostenibilidad y durabilidad de elementos estructurales superficiales en base madera : el caso del CLT
Autor/es:
  • Galván Rodríguez, Jorge
Director/es:
  • Oteiza San José, Ignacio de
  • Martínez Sierra, Enrique
Tipo de Documento: Tesis (Doctoral)
Fecha: 2017
Materias:
Escuela: E.T.S. Arquitectura (UPM)
Departamento: Estructuras y Física de Edificación
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

Debido a la actual crisis del sector inmobiliario y a las políticas de eficiencia energética procedentes de Europa, materiales de construcción como la madera, que presentan una gran versatilidad en el ámbito de la rehabilitación y unas capacidades técnicas y credenciales medioambientales inmejorables, se postulan como el material idóneo de construcción. Aunque la madera es un gran material de construcción, presenta limitaciones como el resto de materiales. Estas limitaciones, van más allá de los típicos tabúes como resistencia estructural, resistencia frente al fuego o deforestación, actualmente superados gracias a la normalización llevada a cabo. Actualmente las investigaciones sobre la madera se centran en su durabilidad, especialmente en su comportamiento al exterior. Ya que en interiores o con las debidas protecciones (clases de servicio 1 y 2) estos aspectos están resueltos. En la normalización llevada a cabo en la madera, y debido al gran avance tecnológico de los últimos tiempos en la fabricación de productos técnicos de madera para la construcción, se puede observar la aparición de ciertos productos innovadores de madera que no han contado con una norma armonizada propia, este es el caso del CLT (Cross laminated timber). Al no tener norma armonizada, los ensayos que se realizaban a este tipo de productos no eran específicos para ellos, lo que se ha traducido en el caso del CLT, en ensayos que penalizan al producto al no estar adaptados a sus características. El objetivo de esta tesis es analizar la aptitud al uso del CLT como paramento vertical para su uso en exterior, en clase de servicio 3 y clase de uso 3.1. Para ello se plantea la necesidad de envejecerlo y evaluar la pérdida de resistencia estructural del producto. Se plantea el estudio de la durabilidad estructural por la degradación de agentes abióticos. No se tiene en cuenta la degradación de agentes bióticos, ya que se considera que un material tan masivo como el CLT, se puede asimilar en este aspecto, al comportamiento de la madera maciza. Para llevar a cabo este objetivo se realiza un envejecimiento representativo del material, con ensayos de laboratorio en los que se producirá envejecimiento artificial, con dos tipologías diferentes, y con ensayos de exterior en los que se producirá un envejecimiento natural en tres tipologías climáticas representativas. En ambos casos el envejecimiento se produce mediante la introducción de un gradiente de humedad, que genera tensiones en el producto, y fruto de estas tensiones pueden surgir fendas y delaminaciones. Con respecto a la durabilidad, y a la captación de humedad se sabe que la especie de madera utilizada es un factor decisivo, por ello para llevar a cabo este estudio, se han elegido dos especies diferentes de madera, ambas muy utilizadas en el sector de la construcción, una por su aptitud para los procesos de encolado, y la otra por su aptitud para los tratamientos protectores en profundidad. Posteriormente se tratará de relacionar la pérdida de propiedades estructurales con la variabilidad climática y con la orientación, para ver cómo afectan al producto, y si es apto para su uso en clase de servicio 3 como paramento vertical. ABSTRACT Due to the current crisis in the real estate sector and the energy efficiency policies coming from Europe, construction materials such as timber, which have great versatility in the rehabilitation of existing buildings and excellent technical and environmental characteristics. For these reason timber can be considered as the ideal construction material. Although wood is a great construction material, it presents limitations like all other materials. These limitations go beyond the typical preconceptions, such as low structural resistance, bad resistance to fire or deforestation. These bias are being overcome thanks to the normalization of this material. Currently research on wood focuses on its durability, especially on its behaviour outdoor. Wood destined for Interiors, or with the appropriate protections (classes of service 1 and 2) have these aspects resolved. In the standardization of wood, and due to great technological advances in recent times in the manufacture of wood technical products for construction, the appearance of certain innovative products of wood that do not have harmonized standards has increased. This is the case of CLT (Cross laminated timber). Since there was no harmonized standard, the tests carried out on this type of product were not specific to them, which as a consequence in the case of the CLT lead to the penalizing of the product as the tests are not adapted to it characteristics. The objective of this thesis is to analyse the performance of CLT as vertical facing for outdoor uses, service class 3 and use class 3.1. For this, the need to age and evaluate the loss of structural resistance of the product is proposed. The study of the structural durability by degradation of abiotic agents is considered but the degradation of biotic agents is not taken into account, since it is considered that a material such as CLT can be assimilated in this aspect to the behaviour of solid wood. To carry out this objective, representative aging of the material is performed, with laboratory tests in which artificial aging will be produced, with two different typologies, and with external tests in which natural aging will occur, in three representative climatic typologies. In both cases the aging is produced by the introduction of a moisture gradient, which generates stresses in the product, and as a result of these stresses cracks and delamination may occur. With respect to durability, and to the capture of moisture it is known that the wood species used is a decisive factor, therefore to carry out this study, two different wood species have been selected. These species are both widely used in construction, one for its suitability for the gluing processes, and the other for deep protective treatments. Subsequently the relation of the loss of structural properties with climatic variability and orientation is investigated, to determine how they affect the product, and if it is suitable for use in service class 3 as vertical facing.

Proyectos asociados

TipoCódigoAcrónimoResponsableTítulo
Horizonte 2020FP1303Sin especificarSin especificarPrograma COST
FP7Trees4FutureSin especificarSin especificarSin especificar

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ID de Registro: 46891
Identificador DC: http://oa.upm.es/46891/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:46891
Identificador DOI: 10.20868/UPM.thesis.46891
Depositado por: Archivo Digital UPM 2
Depositado el: 21 Jun 2017 06:36
Ultima Modificación: 20 Dic 2017 23:30
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